外脚手架外挂架施工方案.docx
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外脚手架外挂架施工方案.docx
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外脚手架外挂架施工方案
中海馥园1号楼
脚手架施工方案
审批:
编制:
中建八局(北京)
二00二年二月二十五日
第一章设计依据
1、《建筑施工手册(缩印本)》(中国建筑工业出版社出版)
2、《高层建筑施工手册》(中国同济大学出版社出版,赵志缙主编)
3、《建筑结构荷载规范(GBJ9--87)》
4、《建筑施工安全技术手册》(中国建筑工业出版社出版)
5、《中海馥园1#住宅楼施工图》(建设部建筑设计研究院)
6、《ISO9002质量保证体系》
7、《中建八局总承包公司CI工作手册》
8、《中建八局总承包公司质量保证手册》
9、《中建八局总承包公司项目管理手册》
第二章工程概况
本工程为中海馥园1#住宅楼工程,位于北京市海淀区增光路北侧,为高层商品住宅楼,由建设部建筑设计研究院设计。
建筑面积42584.01平方米(地上建筑面积36895.08平方米,地下建筑面积5688.93平方米),建筑物高度61.5米,地上塔式住宅为22层,板式住宅为14.5层,主体结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构。
地下共三层,其中地下一层为自行车库,地下二层为予留会所,地下三层为设备及辅助用房。
,
第三章脚手架施工方案
根据本工程的实际情况和结构形式、场地布置,地下1、2、3层的施工采用传统的扣件式钢管脚手架,地下1、2、3层及首层采用双排单立杆落地脚手架;阳台采用挑支结构脚手架;地上标准层除阳台外均采用加工成型的外挂架进行施工。
经过计算,挂架需用量约为150个,脚手架需用量为180吨。
根据工程进度、质量、安全,及场地的实际情况,外施工脚手架采用双排落地脚手架到顶,阳台部分采用悬挑脚手架三层一挑,悬挑脚手架外围用钢管围护,上面用密目安全网围护。
双排落地脚手架内立杆距结构外墙边200mm,脚手架立杆纵距1500mm,外架宽900mm,每步架高1800mm,水平每六跨垂直每八步设双向剪刀撑一道。
25m以下采用双立杆,25m以上单立杆到顶。
地下一、二层及首层脚手架可采用双排单立杆。
通廊所有外架均与通廊外墙拉结,连墙杆水平间距为3.6m,垂直方向逐层拉结,其余构造应符合1984年2月北京市基本建设委员会签发的《高层建筑工程钢管脚手架安全技术暂行规定》中的要求,外架立面满挂密目安全网,木脚手板满铺三步架,设挡脚板。
外挂架的安装采用一层安装、逐层提升,挂架经过加工后和钩头螺栓连接挂装,两单片挂架的组合长度≤2m,宽度1.5m。
根据大模板穿墙螺栓孔间距0.9米,可间距两个螺栓孔组合,利用穿墙螺栓孔组成一榀挂架,一榀挂架由三至四个单片挂架组成。
外挂架由工厂加工成型,在挂架使用前应对挂架进行整体验算和对钩头螺栓进行抗拉、抗剪验算,待验收合格以后方可进行施工。
一、设计计算
外脚手架底部位于首层北部屋面,外架最高点距地上62.3-5.1+1.5+1=59.7m,根据最大架高60m,选取60m外架为计算模型。
架宽Lb=900mm、立杆纵距La=1500mm、每步步距h=1800。
25m以下采用双立杆,25m以上采用单立杆到顶,内立杆距墙外皮200mm,所有外架均与外墙拉结,连墙杆水平间距3.6m,垂直方向逐层拉结。
1.初步设计
H=建筑物外侧外墙高度-首层层高+自由高度=62.3-5.1+1.5+1=59.7m,按60m计算。
柱纵距La=1.5m、步距h=1.8m;立杆横距Lb=0.9m;25m以下采用双管双排,25m以上采用单管双排,连墙件设立两步三跨,间距H=3.6m、L=4.5m,水平每六跨垂直每八步设简力撑(单管)一道。
2.相关数据选用
采用Ф48×3.5钢管[3.84kg/m(37.67N/m)],30×5宽厚的木脚手板(0.35KN/㎡),脚手板考虑到三步架同时施工,施工均布荷载选取装修施工段标准值Qk=3.0KN/㎡,搭设地面属回填土,地面粗糙度C类。
北京市基本风压值Wo=0.35KN/㎡,立网全封闭[2000/100(㎡)]密目安全网,自重0.01KN/㎡。
3.荷载计算
1、恒载标准值GK
GK=Hi(gk1+gk3)+n1Lagk2
由表5-7查得gk1=0.132KN/m;由表5-14查得gk2=0.3471KN/M;由表5-15查得gk3=0.0768KN/m
则由
a:
当取Hi=60m
用于结构作业时:
GK=60×(0.132+0.0768)+1.5×0.3471=13.05KN
用于装修作业时:
GK=60×(0.132+0.0768)+2×1.5×0.3471=13.57KN
b:
当取HI=30m
用于结构作业时:
GK=6.78KN
用于装修作业时:
GK=7.31KN
c:
当取HI=5(双立杆处)
用于结构作业时:
GK=1.56KN
用于装修作业时:
GK=2.09KN
2、活载(作业层施工荷载)得标准值QK
QK=n1Laqk
由表5-16查得QK=1.6KN/M(结构作业时)和QK=1.05KN/M(装修作业)
则有:
用于结构作业时:
QK=1.5×1.6=2.4KN
用于装修作业时:
QK=2×1.5×1.05=3.15KN
③、内荷载标准值:
WK
Wk=LaΨWK
WK=0.7usu2Wo
Ψ=An/Aw=1
查表5-6得:
us=1.04u2=1.26u2=0.54(离地5m)和u2=1.12(离地30m)
WK=0.7×0.35×0.54=0.1323KN/㎡
WK=0.7×0.35×1.12=0.2744KN/㎡
WK=0.7×0.35×1.26=0.3087KN/㎡
④、纵向、横向水平杆脚手架的计算
因Lb=1.05m;QK=3.0KN/㎡,水平间距0.5La=0.75m均在横向平杆、纵向平杆不需进行计算的“控制跨度”或“控制荷载”之内(见《建筑施工手册》526页,表5-56中规定),纵、横向水平杆件抗弯强度、抗弯扰度及机件的抗滑移均满足要求,故不需计算。
其它计算参数:
立杆截面积A=489mm2,立杆截面抵抗W=(5.08×103)mm3,立杆回转半径I=15.8mm。
挡风面积An=3×1.5=4.5㎡,相应迎风面积连接件横距Lw=4.5m,竖距Hw=3.6m。
4.连墙杆件承载力计算
连墙杆采用Ф48×3.5钢管,内立杆到墙距为200。
为保证结构施工时模板支设要求,按LH=400计算,连接杆长细比λ=LH/I=40/1.58=150≤150
5.脚手架整体稳定验算
①、确定材料强度附加分项系数r'm
因组合风荷载取r'm=1.5607
②、计算轴心力设计值N'
N'=1.2(NGK+Nak)
A:
验算底部截面
用于结构作业时:
N'=1.2(13.05+2.4)=18.54KN
用于装修作业时:
N'=1.2(13.57+3.15)=20.064KN
B:
验算30m时
用于结构作业时:
N'=1.2(6.78+2.4)=11.016KN
用于装修作业时:
N'=1.2(7.31+3.15)=12.552KN
C:
验算42m时
用于结构作业时:
N'=1.2(1.56+2.4)=4.752KN
用于装修作业时:
N'=1.2(2.09+3.15)=6.288KN
③、计算风荷载弯距
MW=0.12qwkh2
A:
验算底部:
MW=0.12×0.1323×1.22=0.02286KN.M
B:
验算30截面时:
MW=0.12×0.2144×1.22=0.03705KN.M
C:
验算42截面时:
MW=0.12×0.3087×1.22=0.05334KN.M
④、确定稳定系数Ψ
查表5-20(用插入法)u=1.70λ=uh/I==1.7×1.2/0.0158=129.11
查表5-22.Ψ=0.400
⑤、验算整体稳定性
Nˊ/ΨA+MW/w≤fu/0.9rmˊ
将fu和rmˊ的数值代入得:
Nˊ/ΨA+MW/w≤0.146KN/mm2
将以上4种验算情况数据分别代入上式进行验算,其结果列入下表。
验算截面
适用类别
Ψ
A
(mm2)
W
(mm3)
Nˊ
(KN)
MW
(KN.m)m
Nˊ/ΨA+MW/w
验算结果
底部
结构
0.4
489
5.08×103
18.54
0.02286
<0.146
合格
装修
20.064
30米
结构
11.016
0.03705
合格
装修
12.552
42米
结构
4.752
0.05334
合格
装修
6.228
所以,该脚手架安全。
二、脚手架的搭设
(1)先行放线、找平,按脚手架纵距铺好木方(采用50*200mm)木方铺垫,特别注意25m以下双立杆木方应铺设平稳。
(2)脚手架基础做好排水措施,在脚手架外架立杆外200mm挖深200mm,宽250mm的深排水沟,防止积水浸泡地基。
(3)脚手架的搭放顺序为:
按立杆间距排放木方-放置纵向扫地杆-逐根竖立杆-安装横向扫地杆-第一步大横杆-第一步小横杆-连墙件(支加抛撑)-第二步大横杆-第二步小横杆-设置连墙件。
(4)大横杆立在立杆内侧,外架立杆垂直偏差不大于1/600,且偏差不大于100mm,横向纵向水平偏低差不应大于50mm,立杆采用对接,相邻两立杆接头错开500mm,并且不在同一步架内,同一步架内外及上下相邻大横杆的接头应错开500mm,且不应在同一跨内,连墙件间距因个别窗口位置尺寸不能满足H≦4m;L≦6m时,外墙予留Φ=16的拉结钢筋外架刚性连接。
(5)操作层铺脚手板,板与板间不得有空隙,以及不得有150mm以上探头板、脚手板应对接,用铅丝绑牢。
脚手板例应设置100mm的挡脚板,并且绑扎牢固。
(6)搭放脚手架时,做好脚手架的接地,接地地板用三根L50×5的角钢,要拉角钢电阻≦4Ω,长度为L=1500mm,埋入地下再用40×4的扁钢引出与脚手架连接。
(7)工作护头棚,护头棚设在一层3#楼梯,护头棚两侧封严,顶部用双层护头棚出门洞8米,宽2.7米,高2.2米棚顶铺双层脚手板,两侧脚手板落差为60公分,以起重物下坠缓冲作用。
(8)满堂脚手架立杆纵距1.5米,横距0.8米,步距高为1.8米,对基底的要求同双排脚手架的要求,立杆接头位置同双排外架。
(9)满堂脚手架的外侧设置剪刀撑,剪刀撑沿架子两端设置,斜杆与地面的夹角为45°~60°,斜杆两端用和中间转扣件与脚手架立杆扣紧。
(10)在每一层设置水平拉杆,增加架子横向刚度,水平拉杆和该平面纵向每根立杆用直角扣件连接,并和外墙拉结,按三步三跨设置。
(11)在脚手架两侧挂上密目安全网,脚手架施工层满兜安全网。
三、脚手架的拆除。
(1)脚手架的拆除顺序按规定程序进行,先搭的后拆,后搭的先拆。
(2)架子拆除时划分作业区,周围设立警戒标志,地面设有专人指挥,严禁非作业人员入内。
(3)全面检查脚手架的扣件连接,连墙件,支撑体系应符合要求。
(4)安全技术措施交底,落实班组个人。
(5)清除脚手架杂物及地面障碍物,检查门窗洞口、转角处的保护板,拆除时注意成品的保护,以防钢管刮坏墙面。
(6)拆除顺序应由上而下进行,严禁上下同时作业,拆除脚手架时不得进行外墙面的施工及其他外墙的作业,架子拆除时应有专人配合,若因脚手架的拆除而损坏的外墙应及时补上。
(7)所有连墙件应随脚手架逐层拆除,严禁先将连墙件整层或数层拆除后再拆除脚手架,分段拆除脚手架高差不得大于两步架高,若因施工需要高差大于两步架高,则必须连墙杆加固。
(8)根据工程实际情况,如脚手架采用分段发、分面进行拆除时,不拆除部分的脚手架两端应先设连墙杆及斜向支撑。
(9)拆除时要统一指挥,上下呼应,动作协调,当解开与另一有关的扣件时,应先通知对方,以防对方坠落。
(10)拆除时如附近有外电线路,要采取隔离措施,严禁架杆接触电线。
(11)拆除后的各杆件及材料必须及时分类放置,扣件袋装从主楼层内运出,严禁抛掷,钢管由工人传至地面,随拆随运,分类堆放。
(12)在拆除过程中,不得中途换人,如换人时,应将拆除情况交代清楚后方可离开。
四、安全技术措施
(1)脚手架搭设及撤除前,应层层落实技术交底,做到管理人员及架子工人人清楚,个个明白。
(2)外架基础部分的回填土应严格按照《北京市标准——建筑安装分项工程——施工工艺规程——第一分册》DBJ01_26_96DI第一篇第三章中的要求施工。
(3)脚手架搭拆人必须符合国家有关法法规要求,并且具备专业工种操做上岗证。
(4)作业人员应戴好安全帽,系好安全带,穿好防滑鞋,不得带病或酒后作业,并应遵守国家及北京市有关施工现场管理安全要求。
(5)钢管、扣件及安全网的材质满足国家及北京市有关安全技术规范要求。
(6)脚手架搭设时,每日上班前,班长应详细布置施工任务,及时检查现场安全状态,检查施工现场是否存在安全隐患,及时提醒施工人员的注意。
(7)脚手架外立面满挂安全网,操作层及操作层下步满兜水平网。
(8)操作层上不得堆放超载材料。
(9)严禁攀、爬上架,不得任意拆除脚手架的构件及连墙件,确因拉接点而影响其他工种施工,应适当调整,但不得减少拉接点。
大的变更必须经过技术部门及安全总监认可。
(10)六级及六级以上大风和雨、雾天应停止外架作业,雨、雪后上架作业应有防滑措施,应设专人负责对外架进行定期维修及检查。
(11)雨天应检查外架底部是否积水,基础底部是否松动,立杆是否悬空,保证排水沟排水畅通。
如发现外架基础塌陷等情况,应立即上报施工及安全部门,并及时进行处理。
(12)严禁在脚手架基础及邻近处进行挖掘作业,在脚手架上进行电焊作业应有防火措施及专人看火。
(13)外装修施工时由专业架子工进行翻改跳板,其他工种不得随意移动或撤除跳板。
(14)工地临时用电线路的架设及脚手架避雷,接地措施应按国家建委《施工现场临用电安全技术规范》J6J46-88中的有关规定执行。
(15)专职安全员应在每天班前仔细检查架子的安全情况,一旦发现安全隐患应及时上报。
(16)外架搭设完毕后,经验收后方可使用。
第四章外挂架施工方案
一、外挂架的初步设计
悬挑式外挂架是一种工厂加工成型、具有良好刚度和稳定性的三角钢架,具有和大模板穿墙螺栓配套的特点。
外挂架用于除阳台的外墙,和外挂架配套的有Ф30的钩头螺栓、钢垫片和螺母。
施工前,先将挂架上方槽钢板切割成“n”形。
然后在墙板的穿墙螺栓孔中穿上钩头螺栓,钩头向外墙面并向上,微旋上螺母,挂上外挂架,拧紧螺母。
挂架最多不超过四片单架,两单片挂架的间距不超过两米,根据穿墙螺栓孔的间距0.9米,挂架钩头螺栓每隔一个穿墙螺栓孔安装一个。
挂架外围设立3米高的护栏。
外挂架从地上二层开始安装,安装完以后,再利用塔吊分段逐层向上吊装。
二、外挂架设计计算
悬挑式外挂架钢架呈三角形,根据三角形的受力特点,具有良好的刚度和整体稳定性,挂架所受荷载通过水平杆件和斜杆传递给三脚架下槽钢板,由于该槽钢板和外墙紧贴,所以竖向荷载到下部已转化为一部分水平压力传递给墙,所以挂架的抗弯刚度和稳定性均满足要求,可不作验算。
钩头螺栓因受荷载剪力,须进行抗剪验算。
计算数据:
钢管(Ф48×3.5)37.67N/M;直角扣件12.95N/个;对接扣件18.04N/个;木脚手板0.35KN/M2;挡脚板护栏0.1KN/M;安全网0.002KN/M2;施工荷载3KN计算;挂架4KN;模板6KN,按4片挂架计算,护栏高度为6米。
所受荷载:
N=(0.03767×80+0.01295×20+0.01804×6)+0.35×1.5×8+0.1×10+0.002×54+3+4+6
=21.7KN
钩头螺栓抗剪计算:
f=δ.fν=110.ЛD2/4=0.25×3.14×900×110
=77KN
根据一榀挂架的钩头螺栓个数为四个,钩头螺栓可承受力308KN。
所以该挂架安全
三、外挂架的搭设
(1)加工:
根据钩头螺栓外型和施工条件,将挂架上槽钢板(贴墙部分)切割成“n”形,内口径为32mm,以便和钩头螺栓紧固。
(2)就位:
吊装挂架前,从外墙面穿上钩头螺栓,弯头距外墙面留有6mm的余地。
钩头向上,内墙套上钢垫片(钢垫片为双片,厚度大于6mm)悬上螺母,在该施工过程中一定要保证挂架的垂直、稳固和不摇晃。
(3)组装:
挂上单片挂架后,用Ф48×3.5的钢管根据四片挂架的长度、宽度连接成一榀挂架,钢管连接牢固,使该榀挂架有良好的整体稳定性和良好的刚度和围护性,一榀挂架的长度不超过5.4m,宽度为1.5m,小横杆距外墙皮为10cm,挂架外侧设护杆,护杆用扣件连接牢固,立杆向上3m,最后挂上密目安全网,用10号渡锌铁丝和立杆牢固绑扎,一榀挂架的连接处和挂架下部满兜安全网。
(4)脚手板的铺设:
挂好外挂架、安装好大小横杆以后,进行脚手板的铺设,脚手板的铺设同扣件式钢管脚手架脚手板的铺设要求,脚手板铺设在挂架的上横梁上,并用10号渡锌铁丝将三块30×5的脚手板绑在一块,并和挂架上横梁绑在一起。
(5)吊装:
吊装是在首层挂架安装完成以后,并上一层墙体、顶板浇筑完毕进行吊装,以便上层大模板的支托和上人施工。
吊装前,钩头螺栓就位,然后用吊钩钩住挂架两边衡梁,在指挥人员的指挥下,徐徐向上提升,直至挂上上层钩头螺栓上,最后拧紧墙内螺母。
四、外挂架的设置要求
悬挑式外挂架安装以前,墙体的混凝土强度必须7.5Mpa后,方可进行吊装。
在施工前,仔细检查钩头螺栓和挂架,钩头螺栓不能有锈迹或裂纹,发现有该现象的杆件一律不准投入使用。
根据外挂架设计要求和荷载要求,对已安装的外挂架要进行静荷载实验,具体方法是:
挂架吊装以后仔细检查各细部杆件,在无异常的情况下,用塔吊吊上约22KN的重物(钢筋或模板)放在6米挂架的脚手板上,静置3∽4小时,仔细观察挂架各杆件的细微变化,并作好记录。
实验时,在挂架下划分危险区,危险区一律不准人进入,若发现有问题,立即停止作业,实验重物用钢丝和墙连接,以便万一超载,引起重物下坠,破坏其他结构或设施,最后请管理人员验收,直至验收合格后才能最后投入使用。
五、挂架的拆除
挂架的拆除同脚手架的拆除:
(1)挂架的拆除遵循由上而下,先装的后拆,后装的先拆。
(2)外架子拆除划分作业,放置警示版,严禁人员入内。
(3)严格检查外挂架扣件连接口。
(4)施工层完成以后,各挂架取吊后,在地面上进行拆除。
(5)拆除时,要统一指挥,上下呼应,动作协调。
(6)挂架拆除时,挂架以下的部位不得有人进入。
六、安全技术措施。
安全技术措施同脚手架安全技术措施
(1)操作人员应戴好安全帽,系好安全带,牢防,不得带病或酒后作业,遵守国家及北京市有关施工现场管理安全要求。
(2)挂架操作人员必须符合有关法律,法规要求,并且备专业工种操作上岗证。
(3)操作施工时,班长应详细布置施工任务应及时检查现场安全状态,检查施工现场是否存在安全隐患及时提醒施工人员注意。
(4)挂架钢管、扣件及安全网的材质满足国家及北京市有关安全技术规范要求。
(5)挂架立面满挂安全网,操作层及操作层下层满水平网,两榀间用钢绳子固定。
(6)操作层不得集中堆放材料,严禁超载。
(7)六级及六级以上大风雨,需停止作业,雨雪后上架应有防措施。
(8)挂架拾放完毕,经验收后方可使用。
七、本方案未尽事宜参见相关规范和规程。
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